Análisis de las características biomecánicas de los tejidos óseos utilizando una red neuronal bayesiana: una revisión narrativa
Autores: Beisekenov, Nail; Sadenova, Marzhan; Azamatov, Bagdat; Syrnev, Boris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de las características biomecánicas de los tejidos óseos utilizando una red neuronal bayesiana: una revisión narrativa
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Elasticidad ósea
Parámetros biomecánicos
Parámetros esqueléticos
Tejido óseo
Módulo de elasticidad
Médula ósea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La elasticidad ósea es uno de los parámetros biomecánicos más importantes del esqueleto. Varía notablemente con la edad, la zona anatómica, el tipo de hueso (cortical o trabecular) y el estado de la médula ósea. Esta revisión presenta el resultado de una revisión sistemática y análisis de 495 artículos experimentales y analíticos sobre las propiedades elásticas del tejido óseo. Se examinan las características óseas de la cadera, el hombro, el cráneo y las vértebras en función de los factores de edad (jóvenes y ancianos), sexo (masculino y femenino), presencia/ausencia de médula ósea y diferentes métodos de prueba. Se utilizó una red neuronal bayesiana (BNN) para estimar la incertidumbre en algunos parámetros esqueléticos (edad, sexo e índice de masa corporal) al predecir el módulo elástico del hueso. Se encontró que el módulo de elasticidad del hueso cortical en jóvenes está en el rango de 10-30 GPa (dependiendo del tipo de hueso), y con el aumento de la edad, este disminuye ligeramente a 10-25 GPa, mientras que el tejido trabecular varía de 0.2 a 5 GPa y reacciona más agudamente a la osteoporosis. La médula ósea, según varios estudios, es capaz de aumentar parcialmente la rigidez bajo carga de impacto, pero su contribución es mínima bajo deformaciones lentas. La BNN confirmó una alta variabilidad, complementando las predicciones con intervalos de confianza y permitió la formación de ecuaciones para el cálculo del módulo elástico del tejido óseo para la posterior selección del módulo elástico recomendado del implante terminado, teniendo en cuenta las características biomecánicas del tejido óseo según la edad (jóvenes y ancianos), sexo (hombres y mujeres) y zonas anatómicas del esqueleto humano.
Descripción
La elasticidad ósea es uno de los parámetros biomecánicos más importantes del esqueleto. Varía notablemente con la edad, la zona anatómica, el tipo de hueso (cortical o trabecular) y el estado de la médula ósea. Esta revisión presenta el resultado de una revisión sistemática y análisis de 495 artículos experimentales y analíticos sobre las propiedades elásticas del tejido óseo. Se examinan las características óseas de la cadera, el hombro, el cráneo y las vértebras en función de los factores de edad (jóvenes y ancianos), sexo (masculino y femenino), presencia/ausencia de médula ósea y diferentes métodos de prueba. Se utilizó una red neuronal bayesiana (BNN) para estimar la incertidumbre en algunos parámetros esqueléticos (edad, sexo e índice de masa corporal) al predecir el módulo elástico del hueso. Se encontró que el módulo de elasticidad del hueso cortical en jóvenes está en el rango de 10-30 GPa (dependiendo del tipo de hueso), y con el aumento de la edad, este disminuye ligeramente a 10-25 GPa, mientras que el tejido trabecular varía de 0.2 a 5 GPa y reacciona más agudamente a la osteoporosis. La médula ósea, según varios estudios, es capaz de aumentar parcialmente la rigidez bajo carga de impacto, pero su contribución es mínima bajo deformaciones lentas. La BNN confirmó una alta variabilidad, complementando las predicciones con intervalos de confianza y permitió la formación de ecuaciones para el cálculo del módulo elástico del tejido óseo para la posterior selección del módulo elástico recomendado del implante terminado, teniendo en cuenta las características biomecánicas del tejido óseo según la edad (jóvenes y ancianos), sexo (hombres y mujeres) y zonas anatómicas del esqueleto humano.